信号与系统作业前四章答案

发布 2022-09-02 23:23:28 阅读 3504

第1章。

1.1之1判断是否周期信号求周期л

1.2之1,2判断能量与功率信号。

能量,功率(周期信号是功率信号),1.4之1,3由图形写出信号表达式2[u(t+1)-u(t-2)](门函数法),(t+2)u(t+2)-1.5(t+1)u(t+1)+0.

5(t-1)u(t-1)(斜坡函数法)1.10画反褶、移位和尺度变换后的波形。

画图:移位、比例、反转(用f(0)=0处来验证,变换后令-2t+4=0)1.14之1,4计算积分(带冲激函数的运算)积分区间等于[0-,0+]得2,得41.20之1算卷积。

t2u(t)(卷积的微积分性质)1.27之2,3由图形求卷积画波形。

1/2(t+2)2u(t+2)-(t+1)2u(t+1)+(t-1)2u(t-1)-1/2(t-2)2u(t-2)(卷积微积分性质)(t+1)u(t+1)- t-1)u(t-1) -t-3)u(t-3) +t-5)u(t-5)(卷积微积分性质)1.37之1,2画出奇分量和偶分量。

1之偶分量为零(按照奇偶分量的定义),第2章。

2-1之1,2,4已知输出表达式判断线性、时不变、因果及稳定性。

e’(t)线性时不变因果,r(t+2)线性时不变非因果,e(2t)+2非线性时变非因果2-7已知某个输入时的响应,求单位冲激响应和阶跃响应。

1/2(t+1)u(t)(先求单位冲激响应再用lsi的积分性质)

2δ(t)+2u(t)-1/2(t-1)u(t-2)(再用lsi的线性、移位等性质)2-15之(a)已知电路列微分方程。

p2+0.1p+1)u0(t)=(p+0.1)is(t)(利用p算子和回路方程,或阻抗算法)第3章。

3-6之3,4已知方程求单位冲激响应等。

2th(t)=e-2tu(t)(通解+特解+δ(t)平衡法),u(t)→1/2(1-e)u(t)(lsi的积分性质)

th(t)=(2t-1)e-tu(t)+δt) (通解+特解+δ(t)平衡法),u(t)→(2-(2t+1)e)u(t)3-7之1,2,3已知系统结构求单位冲激响应。

h(t)=(1+e-t+e-2t)u(t)(直接写出时域表达式,并联是+-,串联是卷积),t-2t

u(t)→(3/2-t-e-1/2e)u(t)(lsi的积分性质)

h(t)=2δ(t) +3/2-e-t-1/2e-2t)u(t)(1直接写h(t)=δt),并联是+-,串联是卷积),t-2t

u(t)→(3/4+3/2t+e+1/4e)u(t)(lsi的积分性质)

h(t)=(5/2-e-t-1/2e-2t)u(t)(直接写出时域表达式,并联是+-,串联是卷积),t-2t

u(t)→(5/2t-5/4+e+1/4e)u(t)(lsi的积分性质),3-8已知某个输入的零状态响应与输入微分后的输出关系,求单位冲激响应。

不考虑零输入响应,先根据lsi系统的微分性质求r(t),因满足r’(t)+2r(t)=e-2tu(t),得r(t)=te-2tu(t)(通解+特解)。再根据题意r(t)=h(t)*e-tu(t)= te-2tu(t)和微分性质得:h(t)= te-2tu(t)+[te-2tu(t)]’1- t)e-2tu(t)u(t)→(t/2e-2t-1/4e-2t+1/4)u(t)

3-21已知传递算子和某个输入的全响应,求单位冲激响应和零状态、零输入响应等。

通过传输算子列方程,得单位冲激响应h(t)= e-2tu(t),零状态响应rzs= h(t) *e-tu(t) =2e-t-2e-2t)u(t)零输入响应rzi=全响应- rzs=(2e-t-e-2t)u(t)

起始条件从方程得(y’(0+)-y’(0-)=2,y(0+)-y(0-)=0,通过全解得y’(0+)=2,y(0+)=1得起始条件y’(0-)=0,y(0-)=13-34之1,2电路分析求输出。

借助p算子列方程(p+3)u0(t)=2e(t),解通解+特解+匹配法得u0(t)=(e-3t-e-5t)u(t)借助p算子列方程(p+2/3)u0(t)=2/3e’(t),得u0(t)=(4/39e-2/3t-10/13e-5t)u(t)第4章。

4-12之1,2,3,5求付氏变换。

u(-t)←→1/jw+лδw),通过u(t)←→1/jw+лδw)尺度性质e-2t+1u(t)←→e/(2+jw)按定义,jw+5

e-3t+2u(t+1)←→e/(3+jw)按时域移位性质。

jw2+6jw3-9

e-3t[u(t+2)-u(t-3)]←e/(3+jw)-e/(3+jw)利用移位和线性性质4-14:求付氏变换。

f(t/2)←→2f(2jw)比例性质。

tf(2t)←→j/2 [f(jw/2)]’尺度和频域微分性质。

jw3f(-t-3)←→ef(-jw)先对偶再移位。

t-2)f(2t)=tf(2t)- 2f(2t)←→j/2 [f(jw/2)]’f(jw/2)

tf'(t)←→j[jwf(w)]’f(w)-w f’(w)时域微分和频域微分。

jw3-jw3

2-t)f(3-t)=(3-t)f(3-t)-f(3-t)←→j f'(-jw)e-f(-jw)e微分尺度和移位性质。

jw3由tf(t)←→jf'(jw),(t)f(-t)←→jf'(-jw),(3-t)f(3-t)←→jf'(-jw)e)f(t)/t←→-j∫f(w)+jлf(0)利用对偶和卷积性。

由对偶性和尺度性j/t+лδt)←→2лu(w),又∫f(w)= f(w)*u(w)及卷积性,可知[j/t+лδt)]f(t)←→f(w),即f(t)/t-jлf(0)δ(t)←→j∫f(w))f(t)e-jt←→f(w+1)频域移位性质4-16:求逆付氏变换。

ejw0t/2л←→w-w0)求逆变换按定义,频域移位性,cosw0t/л←w+w0)+δw-w0),逆变换定义。

jw0t(t)/2-e/j2лt←→u(w+w0)对偶性。

sinw0t/лt←→u(w+w0)-u(w-w0)逆变换定义,对偶性。

e-12t-1u(t)←→e/(12+jw)

sgn(-t)/4←→j/2w=-2/4jw尺度性质-2t2

teu(t)←→1/(2+jw)用频域微分性质,-2(t+1)jweu(t+1)←→e/(2+jw)移位性质2t

eu(-t)←→1/(-2+jw)利用尺度性质-|t|2

e←→2/(1+w)=2/(1+jw)(1-jw)=1/(1+jw)+1/(1-jw),先分解及尺度性质t-2t2

eu(-t)-eu(t)←→3/(-w+jw-2)=3/(2+jw)(-1+jw),先分解。

t-2t222

2δ(t)-eu(-t)-eu(t)←→2w+j2w-1)/(w+jw-2)=2+3/(-w+jw-2),先降阶-2t2

esin(4t)u(t)←→4/[(2+jw)+16]=4/[(jw+2+4j)(jw+2-4j)],分解后用欧拉定理4-30求系统函数冲激响应等:对方程两边求付氏变换,利用微分定理得。

h(w)=(jw+3)/[jw)2+3jw+2]=2/(jw+1)-1/(jw+2)h(t)=(2e-t-e-2t)u(t)

r(w)= h(w)/(jw+1)= 2/(jw+1)2-1/(jw+1) +1/(jw+2),求逆变换。

t-t-2t

得r(t)=2teu(t)- eu(t)+ eu(t)。

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